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微特电机论文:两相交流伺服电动机概述
 
 

(一)分类   

    两相交流伺服电动机可分为不带阻尼元件的普通型两相交流伺服电动机和带阻尼元件的阻尼型两相交流伺服电动机。
    普通型两相交流伺服电动机按其转子结构又可分为笼型转子和杯型转子(包括非磁性及铁磁性)两相交流伺服电动机。
    笼型交流伺服电动机见图3-3-l。非磁眭杯型交流伺服电动机见图3—3-2。

 

 带阻尼元件的阻尼型两相交流伺服电动机,根据阻尼元件的不同,又可分为黏性阻尼两相交流伺服电动机和惯性阻尼两相交流伺服电动机。
    黏性阻尼交流伺服电动机见图3-3-3。此类电动机当阻尼用的杯形转子在固定的永磁体磁场中旋转时有涡流产生,在转子上就形成同转速成正比的阻尼力矩。通过
调整永磁体的固定位置,改变气隙磁通可以调整阻尼转短的大小。

    惯性阻尼交流伺服电动机见图3-3-4。此类电动机同黏性阻尼交流伺服电动机相似,但是由于杯形转子是在非固定的可自由旋转的永磁体磁场中相对旋转,因此,在转予上作用的阻尼转矩是正比于杯形转子与永磁体磁场的相对速度。其阻尼转矩的大小不能调整。

    两相交流伺服电动机还可与交流测速发电机组成伺服一测速机组,见图
3-3 5。


 

    采用交流伺服测速机组是为了免除系统中多余的惯量、齿隙,以及使结构紧凑、节省空间,’伺服电动机和测速发电机组成一个整体,它在伺服系统中的阻尼作用类似于黏性阻尼交流伺服电动机。
    两相交流伺服电动机是精密控制的电动机,在系统中的作用是将输人的交流电信号(如电压的幅值或相位)转换为转子旋转轴上的机械传动,作执行元件。它具有良好的可靠性,能迅速起动;失去号时,立即制动,无自转现象,电动机运行平稳,转速随转矩的增加而均匀下降。电动机运行时为两相供电,若在励磁绕组中配以遣当移相电容,亦可用于单相电源,见图3-3—6(a)

    笼型伺服电动机具有优良的快速响应性能,能够保证控制系统快速工作的要求。主要是它可以设计成较小的气隙,例如目前最小的气隙可达0.025mm。因此,单位输入功率具有较大的起动转矩。由于气隙小,励磁电流也小,因而可以提高电动机的效率、减少电动机的体积和质量。在相同的性能指标下,笼型的体积和质量比非磁性空心杯式的要小。此外,由于笼型的转子机械强度好,能在较恶劣的条件下可靠地工作。
    非磁性空心杯转子型的主要特点在于转子惯性矩小。因为杯形转子大多采用纯铝材料制成,杯的壁厚很小.一般为0.3mm。但是电动机有两个气隙,如果包括杯子本身的厚度,则内定子和外定子之间总的气隙一般大于0.5mm。因而相对来说,励磁电流大,致使绕组导线截面积和槽面积增大,
从而增大了电动机的体积和质量。但是由于其转子上没有齿和槽,因而噪音小,而且力矩不随轴的位置而变化,运行平稳。
    空心杯铁磁性转子型的主要优点是造价低、结构简单.在工作中运行可靠,噪音小,其机械特性和调节特性的线性度也较好。但其启动力矩低,惯性矩大,并且对气隙的不均匀程度很敏感。

 

 
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